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二、我國建築節約能源指標概要

我 國 的 建 築 節 能 法 規 及 建 築 外 殼 耗 能 指 標 直 至 1995 年 3 月 才 頒 布 實 施。指 標 之 發 展 過 程 曾 參 考 日 本 PAL 加 入 本 土 氣 象 資 料 及 經 由 偏 回 歸 方 程 式 取 得 係 數 , 建 立 了 ENVLOAD(Envelope Load), 另 參 考 CEC 建 立 了 空 調 系 統 耗 能 效 率 PACS 指 標 。

( 一 ) 建 築 外 殼 耗 能 指 標 ENVLOAD:( 資 料 來 源 : 參 考 書 目 一 -7)

規 範 對 於 ENVLOAD, 以 簡 單 的 一 次 方 程 式 來 計 算 精 確 的 空 調 耗 能 量 , 其 簡 算 式 的 形 式 如 下 :

ENVLOAD=a0 +a1 ×G + a2 ×L ×DH +a3 ×(Σ Mk ×IHk)( 2-18 式 ) 其 中

ENVLOAD: 建 築 外 殼 耗 能 量 [Wh∕ (m2-fl-area∙ yr)]

L : 外 殼 熱 損 失 係 數 [W/ (m2-fl-area∙ K)]

Mk: k 方 位 外 殼 面 的 日 射 取 的 係 數 [— ]

G : 全 年 室 內 發 散 熱 量 [Wh/ (m2–fl-area∙ yr)]

DH: 當 地 之 ”冷 房 度 時 ”或 ”暖 房 度 時 ” [K∙ h/ yr], 冷 、 暖 房 度 時 以 基 準 溫 度 23、 20℃為 計 算 標 準

IHK:當 地 k 方 位 外 殼 面 之 “ 冷 房 日 射 時 ” 或 “ 暖 房 日 射 時 ” [Wh

/ (m2∙ yr)],冷、暖 房 日 射 時 以 基 準 溫 度 23、20℃為 計 算 標 準

a0 : 常 數 [Wh/ (m2∙ yr)], 冷 、 暖 房 日 射 時 以 基 準 溫 度 23、 20

℃為 計 算 標 準

a1、 a2、 a3: 偏 回 歸 係 數 , 見 「 表 2-31」 代 表 各 項 熱 負 荷 行 為 之 加 成 綜 合 效 果 關 係 , 這 些 係 數 是 經 多 次 重 回 歸 分 析 法 分 析 而 得 的 。

表 2-31 現 行 ENVLOAD 計 算 公 式 各 項 係 數 表

其 中

Afpj: 外 週 區 空 調 樓 地 板 面 積 [㎡ -fl-area]

J: 空 調 區 參 數 , j=1 至 i ι : 空 調 區 數

1.011: 辦公廳建築物外氣換氣所增加之熱損失[W/(㎡-fl-area• K)]

Mk={[Σ (Ki×η i×Ai)+0.035×Σ (Ui×Ai)]+0.5×

(空 調 區 玻 璃 部 分 ) (空 調 區 實 牆 部 分 )

[Σ (Ki×η i×Ai`)+0.035×Σ (Ui×Ai`)]}/AFp……….( 2-21 式 ) (非 空 調 區 玻 璃 部 分 ) (非 空 調 區 實 牆 部 分 )

其 中

η i: i 部 位 玻 璃 日 射 透 過 率 , 查 表

Ki: i 部 位 玻 璃 之 冷 房 用 外 遮 陽 日 射 透 過 率 修 正 係 數 , 無 外 遮 陽 時 為 1 .0, 查 表

全 年 室 內 發 散 熱 量 G 依 下 列 公 式 計 算 :

G=12.0×Ac ……….………( 2-22 式 ) Tu=12.0/L………..………( 2-23 式 ) 其 中

Ac: 冷 房 空 調 運 轉 時 間 (h/yr)

12.0: 辦 公 廳 類 建 築 物 室 內 平 均 發 熱 量 基 準 值 [W/(㎡ -fl-area)]

( 二 ) Req 指 標 計 算 法 :( 資 料 來 源 : 參 考 書 目 一 -7)

Req 指 標 依 下 式 計 算 之 :

Req=Aeq/Aen ..……….( 2-24 式 ) 且 Aeq=Σ Agi×fk×Ki×fvi+Σ Agsi×fk×Ki×fvi ……… ( 2-25 式 ) ( 外 牆 開 窗 部 位 ) ( 屋 頂 開 窗 部 位 )

Aen=Σ ( Agi+Awi) +Σ ( Agsi+Ari) ………( 2-26 式 ) ( 外 牆 部 位 ) ( 屋 頂 部 位 )

其 中

Req: 等 價 開 窗 率 ( % ) Aeq: 等 價 開 窗 面 積 ( ㎡ )

Aen: 住 宿 類 建 築 物 外 殼 總 面 積 ( ㎡ ) Fk: k 方 位 日 射 修 正 係 數 , 詳 表

Fvi: 開 窗 部 位 i 之 通 風 修 正 係 數 , 詳 表

Ki: 開 窗 部 位 i 之 外 遮 陽 日 射 透 過 率 修 正 係 數 , 詳 表 Agi: 外 牆 透 光 部 位 i 之 開 窗 面 積 ( ㎡ )

Agsi: 屋 頂 部 位 i 之 玻 璃 窗 水 平 投 影 面 積 ( ㎡ ) Awi: 外 牆 部 位 i 之 不 透 光 部 位 面 積 ( ㎡ )

Ari: 屋 頂 部 位 i 之 不 透 光 部 位 水 平 投 影 面 積 ( ㎡ ) 屋 頂 及 外 牆 不 透 光 部 位 之 平 均 熱 傳 透 率 依 下 列 諸 式 計 算 :

屋 頂 不 透 光 部 位 平 均 熱 傳 透 率 Uar=Σ ( Ari×Uri) /Σ ari( 2-27 式 )

外 牆 不 透 光 部 位 平 均 熱 傳 透 率 Uaw=Σ ( Awi×Uwi) /Σ awi( 2-28 式 ) 其 中 Uri 或 Uwi:屋 頂 或 外 牆 不 透 光 不 為 熱 傳 透 率 [w/(㎡•k)],依 表 6、

表 7 中 Ui 值 之 規 定 計 算。Uri 或 Uwi 可 由 附 件 三 分 別 檢 討,若 各 部 為 之 Uri 計 算 均 未 超 過 1.50 w/(㎡ • k)時 , 則 不 需 要 計 算 2-27 式 之 平 均 熱 傳 透 值 , 而 各 部 位 之 Uwi 計 算 值 若 均 未 超 過 3.50 w/(㎡ • k)時 , 則 不 需 計 算 2-28 式 之 平 均 熱 傳 透 值 。

( 三 )空 調 系 統 耗 能 效 率 指 標 PACS ( performance of Air onditioning System)( 資 料 來 源 : 參 考 書 目 二 -4)

全 年 空 調 系 統 耗 能 量 sa

PACS=

全 年 空 調 負 荷 sb

Σ 機 器 功 率 ×運 轉 時 間 ×特 殊 系 統 節 能 效 率

= ( 2-29 式 )

外 殼 耗 能 + Σ 內 部 負 荷 + Σ 外 器 負 荷

假 如 只 計 冷 房 系 統 時 , 則 上 兩 式 可 刪 除 暖 房 諸 項 而 改 用 下 兩 式 計 之 Sa= Σ HC×AC×Rc+ Σ TCF×Bc×Rf+ Σ TCP×Bc×Rp( 2-30 式 ) Sb= ENVLOAD×AFp+ Qg+ Qac ……….( 2-31 式 )

( 外 殼 耗 量 )( 內 部 負 荷 )( 外 氣 負 荷 )

其 中

HC:冷 房 熱 源 機 器 輸 入 功 率 能 源 換 算 值 ( w)

TCF: 冷 房 送 風 機 輸 入 功 率 能 源 換 算 值 ( w)

TCP: 冷 房 幫 浦 輸 入 功 率 能 源 換 算 值 ( w)

AC :冷 房 熱 源 全 負 荷 相 當 運 轉 時 間 ( h / yr)

BC :冷 房 運 轉 時 間 ( h / yr)

ENVLOAD:建 築 外 殼 耗 能 量 ( wh /(m2 /. yr)) 由 2-18 式 可 得 AFP:外 周 區 空 調 樓 地 板 面 積 ( m2), 與 2-20 式 中 規 定 同 Qg :內 部 區 負 荷 ( wh / yr) , 如 2-32 式 求 得

Qac:全 年 新 鮮 外 氣 冷 房 負 荷 ( wh/ yr) , 如 2-36 式 求 得 Rc :特 殊 冷 熱 源 節 能 效 率 ( — ), 無 特 殊 冷 熱 源 時 為 1.0 Rf :特 殊 送 風 系 統 節 能 效 率 ( — ), 無 特 殊 送 風 系 統 時 為 1.0 Rp :特 殊 幫 浦 系 統 節 能 效 率 ( — ), 無 特 殊 幫 浦 系 統 時 為 1.0 式 中 HC、 TCF、 TCP 諸 項 , 表 示 熱 源 、 搬 運 等 設 備 量 換 算 成 一 次 能 源 的 換 算 值 , 之 所 以 換 算 成 一 次 能 源 是 考 慮 使 用 電 力 、 瓦 斯 、 重 油 等 不 同 種 類 能 源 之 效 率 下 的 共 同 比 較 基 準 。 將 送 風 機 及 幫 浦 之 運 轉 時 間 假 定 為 冷 房 或 暖 房 之 運 轉 時 間 Bc、 Bh 的 用 意 是 表 示 一 般 空 調 系 統 的 搬 運 機 器,在 空 調 時 間 內 是 處 於 全 負 荷 運 轉 之 算 法。若 採 用 VAV 或 VWV 等 特 殊 節 能 搬 運 的 系 統 時 , 應 其 修 正 法 。

2-29 式 分 子 的 第 一 項 之 中,冷 凍 機、鍋 爐 等 熱 源 機 器 因 常 處 於 部 份 運 轉 效 率 的 情 況 , 因 此 其 耗 能 量 必 須 以 機 器 之 運 轉 性 能 來 修 正 之 。

有 鑑 於 此,在 本 法 中 即 採 用 全 負 荷 相 當 運 轉 時 間( EFH)法 來 求 得 AC 以 修 正 其 部 份 運 轉 效 率 之 影 響 。 其 AC 之 來 源 , 大 概 是 基 於 各 種 熱 源 機 器 之 部 分 運 轉 負 載 是 與 室 內 外 溫 差 成 直 線 正 比 之 假 定 下 , 標 準 機 器 性 能 曲 線 和 各 地 外 氣 溫 統 計 圖 所 換 算 成 的 。

2-29 式 分 母 中 的「 ENVLOAD」即 為 2-18 式 中 所 求 得。分 母 諸 項 中 之 內 部 區 負 荷 Qg , 則 由 下 列 諸 式 求 得 :

Qg =(室內照明發熱 + 人員發熱量 + 機器發熱量 )×冷房運轉時間 =( qi + qo + qm) ×BC ………( 2-32 式 ) qi = (1 + 0.25ri ) ×IXi ×Afi .…………..………( 2-33 式 ) qo = 116 ×Do ×AFi + 58 ×Do ×Afp …….………( 2-34 式 )qm = Me ×ψ e ……….………( 2-35 式 )

其 中

qi : 室 內 照 明 發 熱 量 [W]

qo : 室 內 人 員 發 熱 量 [W]

qm : 室 內 特 殊 發 熱 機 器 發 熱 量 [W]一 般 無 此 特 殊 機 器 時 為 0。

IXi: 內 部 平 均 照 明 密 度

AFi: 內 部 區 總 樓 地 板 面 積 [m2] AFp: 外 周 區 總 樓 地 板 面 積 [m2] Do : 平 均 人 員 密 度 [人 /m2] Me : 發 熱 機 器 發 熱 量 [w]

ψ e: 發 熱 機 器 發 熱 時 間 與 空 調 時 間 之 比 [-]

Qac = 20 × qac × Do × Afi……….…………( 2-36 式 )

( 四 ) 節 能 指 標 基 準 值

我 國 建 築 法 規 關 於 節 能 指 標 與 基 準 在 1995 年 3 月 首 次 公 佈 辦 公 建 築 Envload<130kwh/m2.yr 是 以 實 驗 計 畫 法 組 合 出 數 百 種 案 例,再 以 淘 汰 三 成 不 良 建 築 的 觀 點 訂 定 的 。 直 至 1998 年 1 月 擴 大 實 施 時 ,

指 標 與 基 準 值 如 表 2-32( 資 料 來 源 : 參 考 書 目 一 -7), 有 從 嚴 之 趨 勢 , 至 於 PACS 則 尚 未 完 成 立 法 。

表 2-32 1998 年 1 月 公 布 之 節 能 指 標 與 基 準 表

300RT 以 上 5.10 4.39

未 達 15RT 2.70 2.32

全 密 閉 式 壓 縮 機 2.70 2.32 15RT 以 上

半 密 閉 式 、 開 放 式 壓 縮 機 2.90 2.49

註 :( 1) 測 試 條 件 依 照 CNS 12575 容 積 式 冰 水 機 組 標 準 及 CNS 12812 離 心 式 冰 水 機 組 標 準 規 定 。

( 2) EER=能 源 效 率 比 值 (Energy Efficiency Ratio)= 冷 卻 能 力 (kcal/h)÷消 耗 電 功 率 ( w)

( 3)COP=性 能 係 數( Coefficient of Performance)= 冷 卻 能 量( kcal)消 耗 能 量 ÷消 耗 能 量 ( kcal) = 1.162EER 值

2.箱 型 冷 氣 機 :

表 2-34 箱 型 冷 氣 機 之 能 源 效 率 比 值 ( EER) 標 準 表

空 調 機 種 類 法 規 標 準 ( EER)

kcal/h.w( But/h.w)

省 能 產 品 ( EER)

kcal/h.w

氣 冷 式 2.22( 8.81) 2.32 以 上

水 冷 式 2.88( 11.43) 3.12 以 上

註:室 內 大 小 及 隔 熱 效 果 選 擇 適 當 容 量( 噸 數 ),辦 公 室 每 6~7 坪 約 需 一 個 冷 凍 噸

3.窗 型 冷 氣 :

表 2-35 窗 型 冷 氣 機 之 能 源 效 率 比 值 EER 標 準 表

空 調 機 種 類

法 規 標 準

( EER)

kcal/h.w

( But/h.w)

省 能 產 品

( EER)

kcal/h.w 冷 氣 能 力 小 於 2000 kcal/h 以 上 2.22( 8.8) 2.07 以 上 冷 氣 能 力 2000kcal/h.以 上

冷 氣 能 力 3550 kcal/h.以 上

2.27( 9.0) 2.07 以 上 單體式

冷 氣 能 力 大 於 3550 kcal/h. 2.07( 8.2) 2.17 以 上 一 般 式 2.43( 9.6) 2.55 以 上 冷 氣 能 力 3550 kcal/h.以 上

變 頻 式 2.27( 9.0) 2.38 以 上 分離式 冷 氣 能 力 小 於 3550 kcal/h. 2.18( 8.6) 2.40 以 上 註:EER 直 越 高,則 冷 氣 機 越 省 電,一 般 而 言 每 提 高 0.1,就 可 節 省 約 4 %

冷 氣 機 用 電 。

4.照 明 設 計 :

( 1) 辦 公 室 照 度 可 參 考 CNS 加 以 設 計 , 依 用 途 別 通 常 在 500~1500

Lux之 間 。

( 2)天 花 板 及 牆 壁 應 儘 可 能 選 用 反 射 率 較 高 之 乳 白 色 或 淺 色 系 列,以

增 加 光 線 之 漫 射 效 果 。

表 2-36 照 度 與 場 所 關 係 對 照 表

分 階 段 點 滅 調 光 。

備 考 : 有 ○ 記 號 之 作 業 場 所 , 可 用 局 部 照 明 取 的 該 照 度 。

表 2-37 各 類 光 源 發 光 特 性 比 較 表 ( 參 考 用 )

5.電 冰 箱 :

( 1)電 冰 箱 的 大 小 以 有 效 內 容 積( 公 升 )表 示,以 家 庭 成 員 每 人 60-80

公 升 估 算 , 越 小 越 省 電 。

( 2)電 冰 箱 的 效 率 以 能 源 因 數 值( EF,ENERGY FACTOR)來 表 示 ,

單 位 為 公 升 /度 /月,即 每 月 消 耗 1 度 電 所 能 使 用 的 容 積 大 小,EF

直 越 高 , 越 省 電 。

表 2-39 電 冰 箱 能 源 因 素 值 標 準 表

型 式 容 積 能 源 因 素 值 省 能 產 品

風 扇 式 冷 凍 冷 藏 電 冰 箱 ( 500L)

( 400L)

( 200L)

7.1 6.3 4.0

8.5 以 上 7.5 以 上 4.6 以 上 直 冷 式 冷 凍 冷 藏 電 冰 箱 ( 200L) 5.0 5.7 以 上 冷 藏 式 電 冰 箱 ( 80L) 2.5 2.7 以 上